8.3 Карбон қышқылдарының химиялық қасиеттері
Спирт анионынан R – O гөрі, қышқыл анионы R – СОO – тұрақтылау болғандықтан, - СООН тобындағы сутек атомының протоны, спирттегі ОН тобындағы сутек протонынан әлдеқайда активті қозғалғыш келеді. Оттек атомының заряды ацил анионындағыдай, екі оттекке ортақ, яғни екеуіне тең дарыған да, оның тұрақтылығын арттырады. Мұны төмендегідей өрнектейді:
О O
R -C немесе R-C
O O
Карбон қышқылдарының аниондары тұрақты болғандықтан, олардың судағы ерітінділері аз болса да диссоциацияланған. Ең әлсіз деген қышқылдың қышқылдық константасы фенолдыкінен жоғары. Егер фенолдың қышқылдық константасы 10-10 тең болса, карбон қышқылдарыныкі одан бес ондық дәрежеге артық. Мысалы, сірке қышқылының қышқылдық константасы 1,75х10-5, ал жоғары қатар үшін 1,2-1,3-10-5 дейді. Карбонилді топпен байланысқан қалдықтың (радикалдың) табиғаты, оның қышқылдық константасына едәуір әсерін тигізеді. Мәселен, құмырсқа қышқылының қышқылдық константасы 1,77х10-4 не тең болса, бензой қышқылынікі 6,3х10-5 болады. Бұл олардың электрон-донорлығына сәйкес. Бензой қышқылының қышқылдық константасы, ондағы бензой сақынасындағы теріс индуктивтігінің әсерінен сірке қышқылынікінен жоғары болады.
Карбонилді топпен аса күшті электрон-акцепторлы радикал жалғасса, ол электронды күштірек тартады да, қышқылдың қасиетін күшейтеді. Мысалы, үш хлорлы және үш фторлы сірке қышқылы, күш жағынан миниралды қышқылдарға жақындайды. Үш хлорлы сірке қышқылынікі 2х10-1, ал үш фторлы сірке қышқылынікі 5,9х10-1-не тең болады.
Карбон қышқылдарының және олардың туындыларының тағы бір ерекшелігі – алдегидтер мен кетондардағыдай α-жағдайдағы сутек атомы активті келеді.
Карбон қышқылдарға сілті, карбонат, аммиак не аминдер әсер етсе, тұз түзіледі:
C H3 COOH+ NaOH CH3COONa+H2O
H2O
C H3-COOH+NaHCO3 CH3COONa+H2O+CO2
C H3-COOH+(C2H5)3 N CH3COO- HN(C2H5)3
сірке қышқылы триэтилді амин ацетат
Карбон қышқылы тұздары түгелдей дерлік (кальциймен барийлийдікінен басқасы) суда жақсы ериді. Оларға күшті минералды қышқыл әсер етсе, қайтадан карбон қышқылы шығады.
Тұз аттары, қышқыл атына сәйкес келеді. Сірке қышқылының тұздарын ацетаттар, ал құмырсқа қышқылынікін формиаттар деп атайды.
Ангидридтер мен галогенді ангидридтерге сан алуан нуклеофилді реагенттермен әсер етсе, онда карбон қышқылдарының функционалды қатарын синтездеуге болады. Демек, бұл реакциялардың негізі кез келген қосылысқа карбон қышқылының қалдығын – ацетилді енгізу болғандықтан, оны ацилдеу реакциялары, ал ангидридтер мен хлоргидридтерді ацилдеуші агент десек, әбден орынды болады. Мысалы, жоғарыда келтірілген ацетил хлориді мен натрий ацетатының арасындағы реакция – ацилдендіру реакциясы да, ондағы ацетат ионы ацилдеуші агент.
Ангидридтер мен хлорангидридтерге аммиак немесе біріншілік және екіншілік аминдермен әсер еткенде, олардың амидтері шығады:
Екі негізді қышқылдардың ангидридтері аммиакпен реакцияласып имидтер түзеді:
Амидтегі NH2 тобының сутек атомдары, әсіресе имидтегі NH тобыныкі көршілес CO тобымен әсерлесіп әлсіз ғана қышқылдың қасиетін береді.
Карбон қышқылдарға фосфордың қатысуымен галогенмен әсер еткенде, α-жағдайында галогені бар карбон қышқылы түзіледі:
2R+5Br2→2PBr5
Егер әуелгі қышқыл артық болса , онда қайтадан бромангидрид пайда болады да, ол тағы да ацилденеді:
R -CH-CBr+R-CH2-COOH→ R-CH-COOH+R-CH2-C-Br
Br O
Мұнда газ күйіндегі трифторацетилфториді сумен гидролизденіп трифторлы сірке қышқылына (СF3COOH) айналады.
Нитрилдердің α-жағдайдағы сутек атомдары да қозғалыш және активті. Екі СN топ бір қосылыста болса, оның активті одан да арта түседі.
NC-CH2-CN малон қышқылының қос нитрилі.
Мұндай қосылыстар алкилдеу реакциясына не карбонилді қосылыстармен консенсацияға түседі:
Қанықпаған нитрилдердің арасында ең маңыздысы акрилонитрил, α, β-қанықпаған оксоқосылыстар іспеттес, нуклеофилдіреагенттермен қосылу реакциясына түседі:
С 2H5OH+CH2=CHCN C2H5O-CH2-CH2-CN
ß-этоксипропион нитрилі
Мұны цианэтилдендіру реакциясы дейді. Ол органикалық синтезде қорғаушы топ құрау үшін қолданылады.
Қос негізді карбон қышқылдарының арасында адипин қышқылының динитрилі – адипонитрилдің маңызы ерекше. Ол, полиамидті талшық өндіру үшін қажетті шикізат – гексаметилдиаминді синтездеу үшін қажет.
Адипин қышқылының адипонитрилін алу үшін, қышқылға бор фосфатының қатынасуымен аммиакты қосып, қыздырады:
H OOC(CH2)4COOH+2NH3 350-4500 NC(CH2)4CN+4H2O
адиподинитрил
Қазіргі уақытта бұл қосылысты акрилонитрилді электролиз жолымен гидродимеризациялау арқылы алады:
H + +e - → H .
Катод
СH2=CH-CN+H0→CH2-CH2-CN
NC-CH2CH2+CH2CH2CN→ NC(CH2)4CN
Достарыңызбен бөлісу: |
